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文档简介
第四章函数的连续性§1
连续性概念
教学内容:1.连续性概念的引入2.连续的几个等价定义3.间断点的定义以及分类教学重点:函数在一点连续的概念
教学难点:间断点的分类
问题的提出:(1)自然界中有许多现象,如气温的变化,河水的流动,植物的生长等等,都是连续地变化着的.这种现象在函数关系上的反应,就是函数的连续性.(2)直观上来说,连续函数的图象是一条连绵不断的曲线。(如图1)
Oxy图1函数在一点的连续性1.定义的引入
先回顾一下函数在
点的极限
定义中要求在的某个空心邻域内有定义,即
在有没有定义、定义为多少
均与极限有没有、极限为多少无关。这里
可以有三种情况:A无定义,比如上章讲过的特殊极限
(图2)比如(图3)(图1)xOy图2xOy图3A第3种情况与前两种情况不同,要求
在有定义且极限等于
我们称这种情况为
在处连续。
2.在处连续的定义
定义1:
设函数
在的某邻域
内有定义,若
(1)则称函数
在点连续。
3.等价定义先引入增量的定义:记
自变量
的增量
或改变量;
称为函数
的增量或改变量。要说明的是增量
可以是正的,也可以是负的或0。它们关系的几何意义如图4所示xOy图4利用增量定义得
等价定义1:设函数
函数
在点连续。
等价定义2:设函数
函数
在点连续。
注意问题:例1:
4.左、右连续的定义当遇到分段函数的分段点或区间的端点时,依定义1不能讨论
的连续性,为此我们在定义1的基础上,由
在左、右极限的定义得定义2:设
则称函数
在点右连续(或左连续)。
根据左、右极限与极限的关系我们容易得左、右连续和连续的关系
定理4.1:
在点连续的充要条件为:
在点既右连续又左连续。
由定理我们知道,要判别分段函数在分段点的连续性可通过左、右连续来讨论。
例2:
2-2xyOx+2x-2图5二.间断点及其分类
1.间断点的定义
定义3:
间断点或不连续点。从定义我们可以得到,
根据这几种情形,联系左、右极限,我们对函数的间断点进行分类2.间断点的分类
1)可去间断点:
可去间断点。
例3:
例4:
说明:
2)跳跃间断点:
跳跃间断点。
例5:例6:。。。。。。xyO1234-1-2123-1-2图6。。.xyO1-1图7f(x)=sgnxf(x)=[x]我们把可去间断点和跳跃间断点通称为第一类间断点。注意:第一类间断点的特点是函数在该点的左、右极限均存在。3)第二类间断点:函数至少有一侧极限不存在的那些点成为第二类间断点。
三.区间上的连续函数
1.区间上的连续函数
若函数f(x)在区间(a,b)上的每一点都连续,则称f(x)为(a,b)上的连续函数(或称f(x)在(a,b)上连续);若函数f(x)在区间(a,b)上连续,且在x=a右连续,在x=b左连续,则称f(x)为[a,b]上的连续函数(或称f(x)在[a,b]上连续)。2.分段连续函数
若函数f(x)
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